地球物理勘探技术的应用现状及展望分析

■陶毅

（广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023）

地球物理勘探技术的应用现状及展望分析

■陶毅

（广西壮族自治区地质调查院广西南宁530023）

地球物理勘探是当前最为基础的工作之一，在矿产资源查找、地质水文勘查等方面发挥着巨大作用。本文介绍了地球物理勘探技术的概念及应用现状，又对其发展方向进行了展望，对地学的研究具有一定的参考价值。

地球物理勘探技术现状展望分析

0　引言

随着国民经济的发展，我国在矿产资源、地质勘探、水利建设等方面都有着巨大的市场需求。随着“西部大开发”战略的实施，加强新疆、内蒙、甘肃、青海等地区的基础设施建设已成为拉动国内经济增长的重要引擎之一，而地球物理勘探是一项最基本的工作，它为各种基础设施建设提供必要的地质资料，已经广泛涵盖了石油、煤炭、水电、建筑、灾害预测等各个方面，其作用也在越发引人关注。

1　地球物理勘探技术介绍

地球物理勘探（通常简称为“物探”）技术的本质是通过检测构成地壳岩石的物理性质来推断出该地区地质构造情况的科学。它综合了物理学、化学、电子学、材料科学、计算机等多种学科知识，是近几年迅速发展的技术之一，并取得了丰硕的成果。

地球物理勘探一般的探测途径包括密度、磁导率、电导率、放射性、弹性等，与其对应的勘探方法为重力勘探、电磁勘探、地震勘探等。目前地球物理勘探的主要方法技术如下表1所示［1］。

2　地球物理勘探技术的应用现状

2.1“物探”技术在石油勘探中的应用

作为“物探”技术之一的地震勘探技术已成为当前石油勘探工作的重要方法，其根本原理是利用人工激发地震波，之后根据地震波在地层内的传播规律来判断地质情况。目前有很多记录、分析波形的仪器，其精度和准确率都达到了使用要求。地震勘探具有精度高、探测深度大、工序简单、成本较小等优点，因而在当前油气勘探中发挥着重要作用。

2.2“物探”技术在固体矿产勘探中的应用

目前固体矿产主要包括铜、铁、锌等金属矿产，该类金属矿床具有较低的电阻率或磁性，这些物理差异是目前勘探金属矿产的主要途径，因此勘探方法主要为电磁勘探，具体又可分为激发极化法、瞬变电磁法、CSAMT法［2］。它们的原理分别如下：

①激发极化法：该方法根据矿石的激发极化效应来寻找金属，分为直流和交流两种。常用的电极排列顺序有中间梯度排列、联合剖面排列、对称四极测深排列等。特别针对一些大型低品位硫化矿体效果显著。从当前发展来看，加大电极距和电源功率是改进该方法的重要途径。

②瞬变电磁法：该方法是向地面发送一次场，在此期间测量地质体产生感应磁场的变化情况，之后根据二次场的衰减特征来判断地质体的特征和规模［3］。

③CSAMT法：该方法具有较强的抗干扰能力，而且可以通过改变频率的方法来探测不同深度的电测，工作效率很高，适应性很强，探测范围较大，是激发极化法的有效补充。在实际工作中，往往结合结合几种方法的结果综合分析，这样可有效提高勘测准确度。

2.3“物探”技术在工程地质勘探中的应用

工程地质勘探是当前应用“物探”最广泛的市场，包括交通、管道、高层建筑、水利工程等，而主要是浅层或超浅层范围，应用的手段主要是地质雷达、浅层地震等。其中地质雷达的原理是利用宽带高频时域电磁脉冲波的反射探测目的体。“物探”技术对浅层范围内的断层、含水层等地质构造探查的非常精确，可为工程规划和设计提供很好的地质资料参考［4］。

3　地球物理勘探技术的发展方向分析

得益于电子计算机技术的发展，“物探”技术的应用范围也在不断扩大，性能也在逐步提高，其发展趋势主要有以下几个：

（1）总体向着数字化、自动化、智能化和多功能化的方向发展，面对浅部资源的开采殆尽，将来必然会向着更深部进军，这就对“物探”的探测深度能力提出更高要求。此外，由于环保压力的增大，越来越多大型发电设施（核电站、水电站、风电站等）被投资建造，而这些建筑对地基要求较高，这也对“物探”的精度提出了更高要求；

（2）随着材料技术发展，“物探”设备必然会向着小型化、便携化方向发展，其数据处理能力也会大幅度提高。当前处理器制造工艺已降低至14nm工艺水平，功耗降低的同时计算能力成倍增加，这为“物探”的发展提供了很好的物质基础［5］；

（3）相应的软件系统会更加完善。系统软件作为处理数据最为重要的载体，直接决定了最终结果的准确度。目前国外相关软件价格很高，而且与国内系统匹配会出现“水土不服”现象，而国内的相关系统在准确度、专业性方面有所欠缺。相信再经过几年技术积累后必然会有所改观；

4　结束语

地球物理勘探技术是新时代的产物，其拥有传统勘探手段所不具备的优势，顺应了历史发展的潮流。我国“物探”技术起步晚、发展快，针对浅层和中深层地质其勘察水平较高，而深层的地质勘探技术几乎被欧美等发达国家垄断，因此提高自身技术已成为发展“物探”的必由之路。本文介绍了“物探”的应用情况和发展趋势，可为本学科的发展提供必要的经验。

［1］徐观来.地球物理勘探技术发展现状与实际应用研究 ［J］.科技创新与应用，2014，（03）：18-22.

［2］程建远，石显新.中国煤炭物探技术的现状与发展 ［J］.地球物理学进展，2013，（08）：25-28.

［3］佟志奎.油气勘探开发中地球物理勘探技术的应用分析 ［J］.化工管理，2015，（08）：21-24.

［4］唐建伟，丁建荣，郝天瑶.徐闻地区综合地球物理勘探方法应用研究 ［J］.地球物理学进展，2008，（03）：53-56.

［5］杨岐焱，彭远黔，尼玛，等.日喀则城市活断层地球物理勘探方法和成果 ［J］.地球物理学报，2015，（06）：18-22.

P539.4［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-380-1

陶毅（1987～），男，毕业于中国地质大学（武汉）地球物理学专业，本科，助理工程师，研究方向为地球物理勘察。